JPH10180405A - 鋳造工場で生成される砂塊破砕方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】在来の方法による破砕と、クラッシャでの粒状
化を図る方法では、非能率であり、かつ人手及び苛酷な
労働が要求される。再利用に適した粒状化は困難であ
る。 【解決手段】本発明は、無枠式鋳造等で生成される砂塊
を破砕する砂塊破砕方法である。多数個の半截椀形形状
の刃物を有する固定刃物装置、及びこの固定刃物装置の
刃物と嵌め合い関係となりかつシリンダーのピストンロ
ッドにより前後動する多数個の半截椀形形状の刃物を有
する揺動刃物装置で構成される破砕部に、砂塊を供給し
て順次破砕しながら下方に流下させる。揺動刃物装置の
前後動及びこの前後動を繰り返し、砂塊を適宜寸法に破
砕する。その後破砕部の下端よりコンベア上に載置する
構成である。大きな砂塊又は硬度６０kg／cm² 程度の砂
塊を、確実かつスムーズに破砕できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、成形用金型を作成する
造型工程、この造型工程で生成された造型金型に注湯す
る注湯工程、及びこの注湯工程で生成されたワークを取
出すワークの取出工程、並びに枠抜き工程、でなる無枠
式鋳造又は他の鋳造等の鋳造工場で生成される砂塊破砕
方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】先ず、現状の鋳物業界における無枠式鋳
造では、その脱型後、砂型（砂塊）が残る。この使用済
み砂塊は、破砕及び粒状化又は砂状化（破砕・粒状とす
る。）して再利用される。しかし、この破砕・粒状を図
るためには、現在適切な方法（手段）及び装置がなく原
始的な手作業で、ある程度の寸法に破砕した後、クラッ
シャで粒状化する方法等が採用されている。しかし、こ
のような方法では非能率であり、かつ人手及び苛酷な労
働が要求される等の課題があること、又は再利用に適し
た粒状化は困難であること、等の課題が考えられる。

【０００３】次に文献上における無枠式鋳造では、関連
公報として、次のような発明が存在する。即ち、特開平
４−１３４３８号の鋳物場における使用済み砂の再生法
およびそれを行うためのシステムがあり、このシステム
は、使用済み砂（用済み砂とする。）を熱処理及び機械
的処理並びに節分け処理を施して再生する発明である。
この機械処理の中で粗クラッシャ及び微細クラッシャと
を使用して破砕することが開示されていることと、粗ク
ラッシャから微細クラッシャに亘るまでに多種、多様の
装置又は工程を経る必要があること、が説明されてい
る。換言すると、複数の機械と段階的な処理により破砕
することが必要である。また特開平５−３１８０２１号
の自硬性鋳物砂の再生装置があり、この装置は、破砕さ
れた回収鋳物砂の表面付着薬剤及び夾雑物等を回転ロー
ターと集塵処理とを利用して除去する発明である。換言
すると破砕済み鋳物砂の表面処理に関する構成である。

【０００４】また他の鋳造等の鋳造工場で生成される砂
塊の破砕に関する砂塊破砕方法・装置においても、効率
的な砂塊破砕方法・装置がないのが現況である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述の如く、在来の方
法では、大きな砂塊の場合又は硬度６０kg／cm² 程度の
砂塊の場合、等では再利用に適した破砕ブロックの生成
は到底期待できない処である。

【０００６】また前記文献の発明も、破砕済み鋳物砂を
対象とする処から、在来の方法と同様な課題がある。更
に他の鋳造等の鋳造工場で生成される砂塊の破砕に関す
る砂塊破砕方法・装置は、適切な方法・装置、及び効率
的な方法・装置がないのが現況である。

【０００７】

【発明を解決するための手段】そこで、本発明は、鋳造
工場で生成される大きな砂塊又は硬度６０kg／cm² 程度
の砂塊を揺動刃物装置の前後動を利用して、確実かつス
ムーズに破砕するとともに、再利用に適した破砕ブロッ
ク形状の鋳物砂を生成することを目的に下記の構成を採
用する。

【０００８】請求項１の発明は、無枠式鋳造又は他の鋳
造等の鋳造工場で生成される砂塊を破砕する砂塊破砕方
法であって、この砂塊を多数個の半截椀形形状の刃物を
有する固定刃物装置、及びこの固定刃物装置の多数個の
半截椀形形状の刃物と嵌め合い関係となる多数個の半截
椀形形状の刃物を有する揺動刃物装置とで構成される破
砕部に供給して順次破砕しながら下方に流下させるとと
もに、前記揺動刃物装置の前後動をシリンダーのピスト
ンロッドの前後動で制御し、かつ前記前後動を繰り返し
制御することにより、前記砂塊を適宜寸法に破砕して、
前記固定刃物装置の刃物と前記揺動刃物装置の刃物との
間で形成される破砕流下通路を経由して、前記破砕部の
下端よりコンベア上に載置することを特徴とする無枠式
鋳造で生成される砂塊破砕方法である。

【０００９】また本発明は、大きな砂塊又は硬度６０kg
／cm² 程度の砂塊を千鳥状に配した対の半截椀形形状の
刃物間に形成される上方から下方に向って段階的に小さ
くなる砂塊破砕用の迂回破砕空間及び破砕流下通路を介
して、確実かつスムーズに破砕するとともに、再利用に
適した破砕ブロック形状の鋳物砂を生成することを目的
に下記の構成を採用する。

【００１０】請求項２の発明は、上下面開放のフレーム
と、このフレームに千鳥状に突設され、かつその突設さ
れた寸法がこのフレームの上方から下方に向って段階的
に大きく構成された多数個の半截椀形形状の刃物を有す
る固定刃物装置と、この固定刃物装置に対峙し、前記フ
レームの下方に枢着部を有する前記半截椀形形状の刃物
と嵌め合い関係となり、かつ千鳥状に突設され、しかも
その突設された寸法が前記フレームの上方から下方に向
って段階的に大きく構成された多数個の半截椀形形状の
刃物を有する揺動自在な揺動刃物装置と、この揺動刃物
装置を揺動させる当該揺動刃物装置の上方に枢着された
ピストンロッドを備えたシリンダーと、前記揺動刃物装
置と前記固定刃物装置の下方に設けられた破砕鋳物片を
排出する排出口と、前記対峙する多数個の刃物間に形成
されかつ上方から下方に向かって段階的に小さくなる砂
塊破砕用の迂回破砕空間と、この隙間に形成される破砕
された再生鋳物原料落下用の多数の傾斜状の破砕流下通
路と、で構成されている無枠式鋳造で生成される砂塊破
砕装置である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態（破砕ブ
ロックの状況）を、図７〜図１１を中心として説明す
る。

【００１２】図２に示す如く、揺動刃物装置の揺動板
（揺動板とする。）が、シリンダーのピストンロッドの
収縮を介して、後退限にある状態において、当該揺動板
と、固定刃物装置を構成する固定板（固定板とする。）
との間には、Ｖ字形の砂塊投入口が形成されるととも
に、当該揺動刃物装置の揺動側刃物と、固定刃物装置の
固定側刃物との間にＶ字形の破砕部が形成される。即
ち、Ｖ字形の砂塊投入口とＶ字形の破砕部とで二重のＶ
字形ゾ−ンが構成する（図７）。この二重のＶ字形ゾ−
ンに投入された鋳造工場で生成された砂塊は、先ず、砂
塊投入口の固定板と揺動板との間で押圧破砕されてい
き、所定寸法に一次破砕された破砕砂塊は、落下してい
き破砕部に到った段階で刃物間に衝止され、その落下が
停止される。

【００１３】次いでピストンロッドの伸張により刃物間
の隙間が狭められると同時に、この刃物間にある破砕砂
塊は、当該刃物間の凹凸により更に押圧破砕され、細分
化された破砕砂塊に変り、当該刃物間に形成された迂回
破砕空間を通り、次の刃物間に衝止された状態で落下が
衝止される。その後更にピストンロッドの伸張により次
の刃物間の迂回破砕空間Ｂが狭められると同時に、この
刃物間にある破砕砂塊は、当該刃物間の凹凸により更に
一層押圧破砕され、一層細分化されて所定の寸法に細分
化された破砕ブロックに変る。以後は前記と同様な操作
及び破砕作業が繰り返されるとともに、固定側刃物と揺
動側刃物とで形成される破砕流下通路Ｂ１を順次流下し
ていき、再利用可能な約１５０mm角〜３００mm角に破砕
され、固定刃物装置と揺動刃物装置とで形成された破砕
ブロック排出口より装置外に排出される。また排出後は
在来の砂処理機に供給される。

【００１４】尚、砂塊が必要以上に大きく、かつ破砕で
きない状況下では、コントロール制御を自動的に行う。
即ち、揺動側刃物に必要以上の圧力が掛かるので、前記
シリンダーのピストンロッドの前進を、一時的に停止す
るようにコントロール制御される。具体的には、揺動側
刃物を一度後退させ、再度前進揺動する方式となってお
り、装置の故障回避及び効率的かつ確実な折断を図る構
造である。勿論、このコントロール制御を自動的に行う
こともあり得る。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１６】１は二枚の側板２、２ａで構成された上下
開放のフレームで、当該フレーム１には後述する固定刃
物装置及び揺動刃物装置が設けられる。またフレーム１
に設けた固定刃物装置及び揺動刃物装置の間には、砂塊
投入口３と、破砕ブロック排出口４が設けられる。図中
３ａは破砕部を示す。

【００１７】５はフレーム１の一方側に設けられた固定
刃物装置であり、この固定刃物装置５は、次の主要部材
で構成されている。即ち、フレーム１に設けられた刃物
取付板５１と、この刃物取付板５１に着脱自在に設けら
れる刃物台５２に千鳥状に配備され、かつ下方に向って
順次突出状に設けられる半截椀形形状の刃物５２ａとで
なる固定側刃物５３と、で構成されている。そして、半
截椀形形状の刃物５２ａの傾斜面５２ａ’は破砕された
加工済み破砕製品（再生砂型用の破砕ブロック）を、確
実に自然落下させるために設けられている。また前記千
鳥状に配備された半截椀形形状の刃物５２ａ間には、後
述する揺動側刃物の半截椀形形状の刃物が嵌め合い嵌合
されるための嵌合隙間が形成されているとともに、この
嵌合隙間に後述する揺動側刃物の半截椀形形状の刃物が
嵌合された場合、細分化された再生砂型用の破砕ブロッ
クが落下する僅かな隙間、即ち半截椀形形状の刃物５２
ａ、６２ａ（６２ａは後述する。）間で、かつ当該半截
椀形形状の刃物５２ａ、６２ａの端面間には、破砕され
た再生砂型用の破砕ブロック流下（落下）用の多数の傾
斜状の破砕流下通路Ｂ１（当該傾斜状の破砕流下通路Ｂ
１の隙間は調整できる。）が形成される。

【００１８】更に半截椀形形状の刃物５２ａの突設寸法
は、フレーム１の上方から下方に向って段階的に大とな
っている（順次突出されている）から、当該上方の半截
椀形形状の刃物５２ａの頂面と、後述する上方の揺動側
刃物の半截椀形形状の刃物の頂面との間で、下方のそれ
ぞれの半截椀形形状の刃物５２ａ、６２ａの頂面に向っ
て順次狭くなる刃物間の迂回破砕空間Ｂ（可変でき
る。）が形成されている。そして、この刃物５２ａ、６
２ａ間の迂回破砕空間Ｂと、前記傾斜状の破砕流下通路
Ｂ１とで形成される空間（図示せず、この空間は可変で
きる。）より、前記の如く、投入された砂塊は、順次さ
らに細分化されて固定側刃物５３と揺動側刃物の上方側
より下方側に向って、落下し、究極的には、前述の破砕
ブロック排出口４を介して装置外、例えば、箱Ａに収容
される。

【００１９】６は枢軸７を介してフレーム１のほぼ中間
で、かつ前記固定刃物装置５と対峙するように設けられ
た揺動刃物装置であり、この揺動刃物装置６は、次の主
要部材で構成されている。即ち、枢軸７に揺動自在に立
設された揺動板６１と、この揺動板６１に着脱自在に設
けられている刃物台６２に千鳥状に配備され、かつ下方
に向って順次突出状に設けられる半截椀形形状の刃物６
２ａ、及び下端に前記刃物台６２の幅方向の全幅に亘っ
て設けられた揺動側刃物６３と、で構成されている。そ
して、半截椀形形状の刃物６２ａの傾斜面６２ａ’は破
砕された再生砂型用の破砕ブロックを、確実に自然落下
させるために設けられており、かつ半截椀形形状の刃物
６２ａは先細形状となっている。また揺動刃物装置６の
下方に設けられた傾斜面６２ｂ’が設けられており、破
砕ブロックの落下を容易にする。尚、揺動側刃物６３の
半截椀形形状の刃物６２ａは、前記固定側刃物５３の半
截椀形形状の刃物５２ａとは嵌め合せ関係となるととも
に、揺動側刃物６３の突設寸法は、フレーム１の上方か
ら下方に向って段階的に大となっている（順次突出され
ている）ので、前述の如く、フレーム１の上方から下方
に向かって、順次狭くなる刃物間の迂回破砕空間Ｂが形
成される。この迂回破砕空間Ｂ及び傾斜状の破砕流下通
路Ｂ１とにより、各細分化された再生砂型用の破砕ブロ
ックが落下する。

【００２０】また図中８は前記揺動板６１にピストンロ
ッド８１により枢着されたシリンダーで、当該シリンダ
ー８のピストンロッド８１の拡縮を介して、前記揺動刃
物装置６が枢軸７を支軸として揺動する。即ち、揺動側
刃物６３が固定側刃物５３に接離する構成となってい
る。前記ピストンロッド８１の枢着位置が揺動刃物装置
６の上方６ａに枢着されていることから、前記シリンダ
ー８の押圧力が十分揺動板６１に伝達され、その揺動側
刃物６３の半截椀形形状の刃物６２ａに大きな破砕力が
付与され、前記砂塊の大小に関係なく、確実かつスムー
ズに破砕及び折断ができる。

【００２１】：実験例 今回のテスト状況 硬度 ６０kg／cm²、大きさ Ｗ（幅）４００×Ｌ
（長さ）４００×Ｈ（高さ）２００Ｈ、使用機械 ＡＬ
Ｐ１２００mm（砂塊投入口３の開口寸法）−１００ＴＡ
（シリンダーの出力トン）、概略使用圧力 ３０kg／cm
²、 硬度 ６０kg／cm²、造型時最大塊 Ｗ（幅）１１
００×Ｌ（長さ）１５００×Ｈ（高さ）７００Ｈ、使用
機械 ＡＬＰ１２００mm−１００ＴＡ、概略使用圧力
１００kg／cm²、 以上の実験結果では、何れも出力に問題がなく、所定の
寸法に細分化された破砕ブロックを得ることができた。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、フレームに設けた半截椀形形
状の刃物を千鳥状に配備した固定側刃物と、この固定側
刃物の半截椀形形状の刃物と嵌め合せ関係となる半截椀
形形状の刃物を千鳥状に配備した揺動側刃物と、この揺
動側刃物の上方を押圧して、この揺動側刃物に大きな破
砕力、折断力を付与して、鋳造工場で生成された砂塊を
破砕し、所定の寸法に細分化された破砕ブロックとした
後、傾斜状の落下通路による自然落下を介して排出口に
導く構造である。従って、半截椀形形状の刃物間に形成
される格子状の迂回破砕空間、及び半截椀形形状の刃物
による嵌め合い関係を利用できる効果と、この効果によ
り、鋳造工場で生成された砂塊を、確実かつ簡易・迅速
に破砕できる。

【００２３】本発明は、固定刃物装置に対峙する揺動刃
物装置の上方にシリンダーのピストンロッドを枢着した
上方押圧方式であって、かつ半截椀形形状の刃物及びそ
の嵌め合い関係との協調作用による構成である。従っ
て、小さな作動力で大きな破砕力、折断力は勿論のこ
と、すべての砂塊の破砕に役立つこと、又は砂塊の投入
量又は大きさにより揺動刃物装置が変位することがな
く、確実かつスムーズに機能すること、又前記破砕の細
分化から、最適な再生鋳物原料として役立つこと、等の
卓効を有する。またシリンダーの押圧力を十分揺動板に
伝え得るとともに、この揺動側刃物に大きな破砕力、粉
砕力を付与できること、また砂塊破砕装置として有益で
ある。

【００２４】更に本発明は、揺動刃物装置の上方押圧方
式及び固定刃物装置との対峙構成である。従って、装置
全体の小型化、低コスト化、並びに小型化達成による工
場の省スペース化などが達成されること、又は他の装置
との連繋関係の維持及び連設等に役立つこと、等の実用
的な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】全体の斜視図である。

【図２】要部の断面図である。

【図３】固定刃物装置の拡大斜視図である。

【図４】揺動刃物装置の拡大斜視図である。

【図５】固定側刃物と揺動側刃物との関係を説明する模
式図である。

【図６】砂塊の一例を示す斜視図である。

【図７】本発明の作動状態を示しており、砂塊投入口の
開口状態又は始動時を示している模式図である。

【図８】図７の破砕部を開き砂塊が落下した状態を示し
た模式図である。

【図９】図８の破砕部を狭めた状態を示した模式図であ
る。

【図１０】図９の破砕部を開いた状態を示した模式図で
ある。

【図１１】図１０の破砕部を狭めた状態を示した模式図
である。

【図１２】図１１の破砕部を開き細分化された加工済み
破砕ブロックが排出される状態を示した模式図である。

【符号の説明】

１ フレーム ２ 側板 ２ａ 側板 ３ 砂塊投入口 ３ａ 破砕部 ３０ 二重のＶ字形ゾーン ４ 破砕ブロック排出口 ５ 固定刃物装置 ５１ 刃物取付板 ５２ 刃物台 ５２ａ 半截椀形形状の刃物 ５２ａ’ 傾斜面 ５３ 固定側刃物 ６ 揺動刃物装置 ６ａ 上方 ６１ 揺動板 ６２ 刃物台 ６２ａ 半截椀形形状の刃物 ６２ａ’ 傾斜面 ６２ｂ 帯状刃物 ６２ｂ’ 傾斜面 ６３ 揺動側刃物 ７ 枢軸 ８ シリンダー ８１ ピストンロッド Ａ 箱 Ｂ 迂回破砕空間 Ｂ１ 破砕流下通路

【手続補正書】

【提出日】平成９年４月１０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】全体の斜視図である。

【図２】要部の断面図である。

【図３】固定刃物装置の拡大斜視図である。

【図４】揺動刃物装置の拡大斜視図である。

【図５】固定側刃物と揺動側刃物との関係を説明する模
式図である。

【図６】砂塊の一例を示す斜視図である。

【図７】本発明の作動状態を示しており、砂塊投入口の
開口状態又は始動時を示している模式図である。

【図８】図７の開口した破砕部 を狭めた状態を示した模
式図である。

【図９】図８ の破砕部を開いた状態を示した模式図であ
る。

【図１０】図９ の破砕部を狭めた状態を示した模式図で
ある。

【図１１】図１０ の破砕部を開き細分化された加工済み
破砕ブロックが排出される状態を示した模式図である。

【符号の説明】 １ フレーム ２ 側板 ２ａ 側板 ３ 砂塊投入口 ３ａ 破砕部 ３０ 二重のＶ字形ゾーン ４ 破砕ブロック排出口 ５ 固定刃物装置 ５１ 刃物取付板 ５２ 刃物台 ５２ａ 半截椀形形状の刃物 ５２ａ’ 傾斜面 ５３ 固定側刃物 ６ 揺動刃物装置 ６ａ 上方 ６１ 揺動板 ６２ 刃物台 ６２ａ 半截椀形形状の刃物 ６２ａ’ 傾斜面 ６２ｂ 帯状刃物 ６２ｂ’ 傾斜面 ６３ 揺動側刃物 ７ 枢軸 ８ シリンダー ８１ ピストンロッド Ａ 箱 Ｂ 迂回破砕空間 Ｂ１ 破砕流下通路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無枠式鋳造又は鋳造工程等の鋳造工場で
   生成される砂塊を破砕する砂塊破砕方法であって、 この砂塊を多数個の半截椀形形状の刃物を有する固定刃
   物装置、及びこの固定刃物装置の多数個の半截椀形形状
   の刃物と嵌め合い関係となる多数個の半截椀形形状の刃
   物を有する揺動刃物装置とで構成される破砕部に供給し
   て順次破砕しながら下方に流下させるとともに、前記揺
   動刃物装置の前後動をシリンダーのピストンロッドの前
   後動で制御し、かつ前記前後動を繰り返し制御すること
   により、前記砂塊を適宜寸法に破砕して、前記固定刃物
   装置の刃物と前記揺動刃物装置の刃物との間で形成され
   る破砕流下通路を経由して、前記破砕部の下端よりコン
   ベア上に載置することを特徴とする鋳造工場で生成され
   る砂塊破砕方法。
2. 【請求項２】 上下面開放のフレームと、 このフレームに千鳥状に突設され、かつその突設された
   寸法がこのフレームの上方から下方に向って段階的に大
   きく構成された多数個の半截椀形形状の刃物を有する固
   定刃物装置と、 この固定刃物装置に対峙し、前記フレームの下方に枢着
   部を有する前記半截椀形形状の刃物と嵌め合い関係とな
   り、かつ千鳥状に突設され、しかもその突設された寸法
   が前記フレームの上方から下方に向って段階的に大きく
   構成された多数個の半截椀形形状の刃物を有する揺動自
   在な揺動刃物装置と、 この揺動刃物装置を揺動させる当該揺動刃物装置の上方
   に枢着されたピストンロッドを備えたシリンダーと、 前記揺動刃物装置と前記固定刃物装置の下方に設けられ
   た破砕鋳物片を排出する排出口と、 前記対峙する多数個の刃物間に形成されかつ上方から下
   方に向かって段階的に小さくなる砂塊破砕用の迂回破砕
   空間と、 この隙間に形成される破砕された再生鋳物原料落下用の
   多数の傾斜状の破砕流下通路と、 で構成されている鋳造工場で生成される砂塊破砕装置。